金芳芳
摘 要: 綜合分析《土木工程測量》在相關院校建筑類各專業(yè)測量實踐性環(huán)節(jié)中存在的問題,將實驗和集中實習拓展為自主設計的新型實踐模式體系,強調顛覆性的測繪技術與跨行業(yè)的融合路線,從而提高畢業(yè)生在工程中解決實際問題的能力。
關鍵詞: 《土木工程測量》 實踐教學 模塊化體系
在《土木工程測量》中,測量技術的應用比較廣泛。例如鐵路、公路、隧道在建造之前,為了確定一條最經濟、最合理的路線,事先必須進行該地帶的測量工作,由測量的成果繪制成帶狀地形圖,設計者根據測量成果在地形圖上進行線路設計,然后將設計路線的位置標定在地面上,以便施工單位進行施工;在線路跨越江湖河流時,需要建造橋梁,在造橋之前必須繪制兩岸的地形地貌圖,并測定河流的水位高程、水流速、斷面流量和橋梁軸線等,為橋梁設計者提供必要的測繪資料等。因此,土木工程測量是一門應用性、實踐性很強的課程,講授的內容為現代測量基礎理論、基本技能,是非測繪工程專業(yè)必不可少的學習內容;同時由于課程的實踐操作性很強,在教學安排中需要課堂教學、實驗教學和集中測量實習并重安排、有機銜接,培養(yǎng)學生實際動手能力、操作經驗和創(chuàng)新能力,以及實事求是、嚴謹認真的科學態(tài)度,吃苦耐勞的思想品德,團結協(xié)作的工作作風,調動學生的主觀能動性,為學生今后從事相關專業(yè)的工程勘測、設計、施工和管理工作奠定基礎。
一、土木工程測量實踐教學現狀及需求分析
1.學生對工程測量實踐的重要性認識不足。(1)測量中的點位測設和內業(yè)數值計算,不論是實踐操作偏差,或是計算結果有錯誤,最終都會在點位的確定上產生偏差或錯誤,學生往往不能做到步步有校檢核,精度標準不夠,從而對各個環(huán)節(jié)的可靠性產生影響。(2)測量儀器設備是測量工作不可缺少的專業(yè)工具,不按規(guī)定的步驟和正確的要求進行操作,態(tài)度不夠認真,對精心檢校和科學保養(yǎng)的重要性缺乏認識。(3)測量成果是同學們之間集體合作的結晶,小組與小組之間相互協(xié)作不夠,沒有全局的觀念,導致測繪成果圖精度達不到要求。
2.外在條件不能滿足實踐要求。(1)多年來,由于各院校專業(yè)大調整,以鹽工為例,測量學時數由原來64減為48(32+16)學時,教學內容增加,產生內容增加而學時少的矛盾,教學效果弱化。教師隊伍不足,特別是青年教師人數偏少。校內沒有建立測量實習場地,鹽工主校區(qū)占地1800多畝,區(qū)內人多,路網復雜,不能適合進行各種工程測量實習,沒有工程控制網實習場、曲線測設實習場地,學生不能應對實習過程中的突發(fā)事件(如觀測條件不佳、電源和數據鏈中斷等問題等)。(2)實驗室儀器設備老舊,臺套數量少,不能滿足培養(yǎng)人才的要求。繼GPS技術后又一技術革命三維激光掃描技術,以及顛覆整個測繪行業(yè)的中小型無人機測繪系統(tǒng),已經成為測繪行業(yè)新穎儀器,而現在用的是水準儀、經緯儀、全站儀等為主要實習內容,已經無法適應市場的發(fā)展要求。
二、創(chuàng)建與專業(yè)相結合的新型實踐體系
“注重學思結合,注重知行統(tǒng)一,注重因材施教”,充分考慮大學生人才就業(yè)市場的發(fā)展變化,努力站在學生的角度思考問題,考慮學生的感受,考慮學生的學習動力,力求滿足不同專業(yè)學生考取相關資格證書的需求。同時,為了更好地適應我國高等教育的改革和發(fā)展,達到高等學校對應用型人才的培養(yǎng)模式、培養(yǎng)目標、教學內容和課程體系等的要求,本文提出對大土木不同專業(yè)進行自助式的實踐模塊體系。
1.傳統(tǒng)測量模塊體系:該模塊為基礎測量部分,按照各專業(yè)的教學進程,相應安排實踐性教學環(huán)節(jié),使學生通過實驗鞏固和深化理論知識,培養(yǎng)動手技能,主要內容是常用測量儀器的使用和基本測量方法的訓練。
2.施工應用模塊體系:將學過的理論知識作一次系統(tǒng)的綜合,進一步理解、鞏固和拓寬測量理論知識,掌握測繪工作的整體概念,熟悉測量三項工作的測量原理、測量過程和成果計算、精度評定的方法,使各項測量知識融會貫通,將所學的知識融入各項工程建設的“勘測一設計一施工一竣工”全過程。
3.無人機系統(tǒng)技術及三維激光掃描技術。該模塊為現代測繪技術,主要面向對土木工程測量技術有興趣的學生。3D測量儀器及無人機技術是當今世界最先進的技術,讓學生在行業(yè)領域應用理論和實踐研究,逐步增強學生對該系統(tǒng)操作、維護和航測數據處理的能力,為學校提升教學科研實訓能力、提高學生綜合能力、增強就業(yè)競爭力,為社會帶來更多高端人才。
三、建議和結論
模塊化課程體系顛覆了以往的教學模式,但要走得更遠,需要強大的內部與外部支撐,建議如下:
1.建立無人機系統(tǒng)和三維激光及移動測量實訓室。緊跟測繪前沿科技,起到教學與科研的連貫作用。隨著高科技的發(fā)展,測繪行業(yè)顛覆了舊的傳統(tǒng)測繪觀念,信息化測繪方法已經引領了整個測繪市場,從模擬化的光學儀器到數字化全站儀、GPS再到信息化測繪的無人機,由人工轉智能、點向面的跳躍。建立測繪中心集無人機授課、模擬飛行培訓,無人機調試、檢修、無人機硬件展示于一體的多功能無人機實訓室,自主完成無人機在工程領域應用的操作流程,同時具備無人機簡單故障排除的技能,以達到提高學生綜合能力,增強學生就業(yè)的競爭力的效果。
2.網絡化教學手段與傳統(tǒng)教學方法相結合。學校具有良好的計算機和通信網絡設施,自主開發(fā)測量教學的多媒體軟件、PPT、flash動畫片、實踐教學錄像和網絡的課堂教學,在實驗、實習時以Excel表格完成測量的記錄與計算,適時購置多媒體教學軟件CASS等,能較好地處理教學內容多與學時少的矛盾。教師在授課過程中結合科研項目和工程實踐,穿插大量工程建設實例,如大型橋梁、隧道、水利樞紐工程、高層建筑、地鐵和滑坡變形監(jiān)測項目等,介紹最新測繪技術和方法的應用及測量作業(yè)和數據處理的過程,使學生對國家建設更了解,激發(fā)他們對課程的學習興趣。
3.開展測繪技能大賽。每年舉行測繪技能大賽,通過完善技能大賽的理論和實踐實施細則,使學生進一步加深對測量儀器構造的了解,掌握其檢驗和校正的方法;掌握地測繪的基本技術和技能(包括數字測圖)及施工測量的方法;提高學生的實際操作能力,使學生在科學嚴格的工作作風、艱苦奮斗的思想品德和團結互助的團隊精神方面得到鍛煉和提高。
隨著科技不斷發(fā)展,社會對工程技術人才的要求也在不斷提高。所以,要重視土木工程測量實踐環(huán)節(jié),不斷優(yōu)化知識結構,豐富社會實踐,培養(yǎng)動手能力,注重提升學生的學習能力、實踐能力、創(chuàng)新能力,注重實踐操作的訓練,通過實際訓練加深對理論知識的理解,培養(yǎng)出適應社會發(fā)展的專業(yè)人才。
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